【正文】 脂及醫(yī)藥品的原料之一。熔點(diǎn)－℃，℃，(20/4℃)， cP ，不溶于水(1%)，能與乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑混溶。分子式為C8H8，存在于蘇合香脂（一種天然香料）中。是石化行業(yè)的重要基礎(chǔ)原料，其主要性質(zhì)用途如下：（1）苯乙烯是用苯取代乙烯的一個(gè)氫原子形成的有機(jī)化合物，乙烯基的電子與苯環(huán)共軛，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，暴露于空氣中逐漸發(fā)生聚合及氧化。新增生產(chǎn)能力主要是新疆獨(dú)山子、上海賽科、南海殼牌、鎮(zhèn)海煉化、惠州殼牌和廣州石化等數(shù)套規(guī)模達(dá)300至600kt/a的大型苯乙烯裝置。雖然我國苯乙烯產(chǎn)量不斷增加，但是需求量也在逐年增加，苯乙烯對(duì)外依存度依然很高。與此同時(shí)，我國苯乙烯消費(fèi)也由3603kt增至4503kt。2006年，世界苯乙烯產(chǎn)能約為3243萬噸/年，主要分布在東北亞、北美及西歐地區(qū)，由于PS和ABS樹脂等苯乙烯下游產(chǎn)品消費(fèi)的強(qiáng)勁增長。茂名石化于2003年7月完成了10萬噸/年苯乙烯裝置擴(kuò)能改造工程，應(yīng)用了國內(nèi)最新開發(fā)的TJH型脈沖規(guī)整填料及高效塔內(nèi)部件技術(shù)。目前國內(nèi)以華東理工大學(xué)開發(fā)的乙苯減壓脫氫反應(yīng)器[1]，它采用軸徑式反應(yīng)器技術(shù)和氣氣快速混合兩大關(guān)鍵技術(shù)，突破了國外技術(shù)的壟斷，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。隨著乙烯經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,2000年以后國內(nèi)苯乙烯進(jìn)入快速發(fā)展階段,市場需求不斷擴(kuò)大,規(guī)模化生產(chǎn)己成為市場競爭力水平的主要表現(xiàn),苯乙烯技術(shù)環(huán)節(jié)的競爭也日益激烈，尤其是國外苯乙烯技術(shù),從原料、能耗、穩(wěn)定性、安全性、可操作性等多個(gè)方面較上世紀(jì)都有了很大提高和創(chuàng)新,作為技術(shù)使用方,只有深入了解當(dāng)前的發(fā)展變化,才能真正在未來技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用及創(chuàng)新中建立優(yōu)勢。目前全世界苯乙烯產(chǎn)能約為2150～2250萬噸。苯乙烯是生產(chǎn)丁苯橡膠（SBR）、丁苯乳膠（包括SBR乳膠和S/B共聚物膠乳）的主要原料之一。關(guān)鍵詞：乙苯；苯乙烯；脫氫；Aspen Plus；模擬優(yōu)化1 Abstract Styrene Monomer（SM）is one of the most important organic chemicals. This article describes the present situation and development of styrene at home and abroad, styrene reaction conditions, catalyst for ethylbenzene dehydrogenation to styrene, styrene production methods and production processes. This design is based on the annual handling capacity of 300,000 tons of ethylbenzene production targets, ethylbenzene twostage adiabatic oxidative dehydrogenation using styrene in the process, the entire section in the process design and equipment selection. According to the requirements of the design of the mission statement of the entire process the material balance and heat balance, process design simulation software Aspen Plus simulation of the whole process of the entire process, choose the appropriate operating unit module and thermodynamic methods, and draw the Pamp。在設(shè)計(jì)過程中對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了簡化計(jì)算，利用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了模擬，并確定了整套裝置的主要工藝尺寸,車間的平立面布置。本設(shè)計(jì)以年處理量30萬噸乙苯為生產(chǎn)目標(biāo)，采用乙苯二段絕熱氧化脫氫制苯乙烯的工藝方法，對(duì)整個(gè)工段進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 摘 要 苯乙烯是最重要的基本有機(jī)化工原料之一。本文介紹了國內(nèi)外苯乙烯的現(xiàn)狀及發(fā)展概況，苯乙烯反應(yīng)的工藝條件，乙苯脫氫制苯乙烯催化劑，苯乙烯的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算，并利用流程設(shè)計(jì)模擬軟件Aspen Plus對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了全流程模擬計(jì)算，選用適宜的操作單元模塊和熱力學(xué)方法，建立過程模型并繪制了帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。由于本設(shè)計(jì)方案使用計(jì)算機(jī)過程模擬軟件Aspen Plus進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，減少了實(shí)際設(shè)計(jì)中的大量費(fèi)用，對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)及最優(yōu)綜合具有重要的實(shí)際意義。ID diagram. The entire process in the design process, simplify the calculation, the whole process include one reaction parts, the use of puter simulation results on the entire process flow simulation , determine the size of the main process of the entire device , workshop level and elevation layout. This design using puter simulation software Aspen Plus simulation designed to reduce the substantial costs of the actual design, to improve the existing process and optimal synthesis has important practical significance.Key words：Ethylbenzene；Styrene；Dehydrogenation；Aspen Plus；Simulation and OptimizationI 目 錄摘要 Abstract II第1章 總論 1 概述 1 意義與作用 1 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 1 產(chǎn)品的性質(zhì)與特點(diǎn) 2 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 3 廠址選擇 3 建廠地址 3 土地資源 3 水利資源 4 交通資源.......................................................4 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ).......................................................4 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 4 設(shè)計(jì)規(guī)模 4 生產(chǎn)規(guī)模 4 生產(chǎn)制度 4 原料與產(chǎn)品規(guī)格 4 主要原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 4 產(chǎn)品規(guī)格 5 第2章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 6 工藝原理 6 工藝路線的選擇 6 選取路線 6 選取此路線原因 6 工藝流程簡述 7 流程示意圖 7 各工段工藝流程 7I 工藝參數(shù) 7 物料衡算 8 生產(chǎn)能力的計(jì)算 8 質(zhì)量守恒定律 8 固定床反應(yīng)器物料衡算 8 熱量衡算 10 能量守恒定律 10 熱量計(jì)算 11 熱量衡算表...................................................13 Aspen plus模擬...................................................13第3章 設(shè)備選型 15 選型原則 15 關(guān)鍵設(shè)備選擇 15 催化劑的工藝參數(shù)計(jì)算 17 固定床反應(yīng)器的高度與直徑計(jì)算 18 固定床反應(yīng)器的壁厚計(jì)算與選型 21 固定床反應(yīng)器的凸形封頭的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 傳熱元件E103的計(jì)算 25 其他設(shè)備的選擇 27 離心泵設(shè)備的計(jì)算與選型 27 離心泵鼓風(fēng)機(jī)的計(jì)算與選型 28 工業(yè)加熱爐的設(shè)計(jì)與選型 30第4章 設(shè)備一覽表 31第5章 車間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 33 車間布置 33 車間設(shè)備布置 33 車間設(shè)備平面布置 33 車間設(shè)備立面布置 35第6章 自動(dòng)控制 37 離心泵的流量控制 37 反應(yīng)器壓力和溫度的控制 37 原料罐的液位控制................................................. 38第7章 環(huán)境保護(hù) 39 三廢產(chǎn)生情況 39V 廢氣 39 廢渣 39 廢液......................................................... 39 三廢處理情況..................................................... 39 化工“三廢處理”..............................................39 廢渣......................................................... 39 廢水......................................................... 39第8章 共用工程 40 供水............................................................. 40 供電 40 供暖 40 供暖方式..................................................... 40 采暖介質(zhì)..................................................... 40 通風(fēng)............................................................. 40結(jié)束語 42參考文獻(xiàn) 43致謝 44I第1章 總 論 概述 意義與作用苯乙烯作為化工生產(chǎn)的基本原料,在國民經(jīng)濟(jì)中起到了越來越大的作用。苯乙烯（SM）是合成高分子工業(yè)的重要單體，它不但能自聚為聚苯乙烯樹脂，也易與丙烯腈共聚為AS塑料，與丁二烯共聚為丁苯橡膠，與丁二烯、丙烯腈共聚為ABS塑料，還能與順丁烯二酸酐、乙二醇、鄰苯二甲酸酐等共聚成聚酯樹脂等。經(jīng)過不斷地增長和擴(kuò)能，我國已經(jīng)成為世界最大的SBR生產(chǎn)國，2011年國內(nèi)生產(chǎn)總能約170萬噸/年，產(chǎn)量約120萬噸/年。 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景目前國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及進(jìn)展，乙苯負(fù)壓脫氫制苯乙烯的技術(shù)核心是乙苯減壓脫氫制苯乙烯反應(yīng)器。此外，蘭州石化公司研究開發(fā)成功乙苯脫氫LH365型催化劑[2]，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。我國中科院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)的以FCC裝置干氣中稀乙烯為原料制乙苯的催化劑及工藝己處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,該所先后開發(fā)出五代催化劑工藝技術(shù),其中前三代已工業(yè)應(yīng)用,并于1994年授于LummuS公司全球代理許可權(quán)。我國苯乙烯生產(chǎn)始于五十年代末期，其中20032006年，我國苯乙烯產(chǎn)量由948kt增至2166kt。長期以來，我國苯乙烯產(chǎn)量不能滿足我國需求，20032006年我國苯乙烯進(jìn)口量為2343～2661kt[3]。據(jù)預(yù)測，2010年可達(dá)到3920kt/a。 產(chǎn)品的性質(zhì)和特點(diǎn) 苯乙烯，簡稱SM。苯乙烯是芳烴的一種。無色、有特殊香氣的油狀液體。苯乙烯在室溫下即能緩慢聚合，要加阻聚劑對(duì)苯二酚或叔丁基鄰苯二酚(0．0002%～0．002%)作穩(wěn)定劑，以延緩其聚合才能貯存[4]。 （3）苯乙烯系列樹脂的產(chǎn)量在世界合成樹脂中僅次于PE、PVC。 （5）苯乙烯、丁二烯和丙烯腈共聚而成的ABS樹脂是用量最大的大宗熱塑性工程塑料，中國已經(jīng)成為世界ABS最大的產(chǎn)地和消費(fèi)市場之一。 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述苯乙烯是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品之一，其工業(yè)生產(chǎn)的主要方法為乙苯催化脫氫法和苯乙烯環(huán)氧丙烷聯(lián)產(chǎn)法，乙苯催化脫氫法處于主導(dǎo)地位，約占苯乙烯生產(chǎn)的90%以上。乙苯脫氫的工藝操作條件為550～650℃，常壓或減壓，蒸汽∕～。可提高乙苯單程轉(zhuǎn)化率達(dá)80%以上[5]。蒸汽過熱至800～900℃，與預(yù)熱的乙苯混合再通過催化劑，反應(yīng)溫度為650℃，壓力為負(fù)壓，蒸汽∕%～%。（4）Halcon法Ha